图4
(1)质量的测量:用天平测量质量.
(2)速度的测量:由于两小球下落的高度相同,所以它们的飞行时间相等.如果用小球的飞行时间为单位时间,那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度.只要测出不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1,以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离s1′和s2′.就可以表示出碰撞前后小球的速度.
(3)碰撞情景的实现:①不放被碰球,让入射球m1从斜槽上某一位置由静止滚下,记录平抛的水平位移s1.
②在斜槽水平末端放上被碰球m2,让m1从斜槽同一位置由静止滚下,记下两小球离开斜槽做平抛运动的水平位移s1′、s2′.
③探究m1s1与m1s1′+m2s2′在误差范围内是否相等.
(4)器材:斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、重垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规.
三、实验步骤
不论哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:
(1)用天平测出相关质量.
(2)安装实验装置.
(3)使物体发生一维碰撞,测量或读出相关物理量,计算相关速度,填入预先设计好的表格.
(4)改变碰撞条件,重复实验.
(5)通过对数据的分析处理,找出碰撞中的不变量.
(6)整理器材,结束实验.
四、数据处理
将实验中测得的物理量填入下表,物体碰撞后运动的速度与原来的方向相反时需要注意正负号.